KR101179424B1 - 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생하는 휠 드래그를 제거하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템은 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 구동하는 모터; 상기 모터의 구동에 의해 당겨지거나 이완되어 주차 제동력을 확보하거나 해제하는 주차케이블; 상기 주차 브레이크의 해제 시 상기 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 힘의 센서 값에 기초하여 상기 주차 브레이크의 해제 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법{Electric parking brake system and method to control the same}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크의 시스템 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어동작 순서를 나타낸 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제 시 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 모터 6 : 주차케이블

8,9 : 제1 및 제2스프링 10 : 마그네트

20 : 스위치 22 : 제어부

24 : 감지부

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자식 주차 브레이크의 해제 시 휠 드래그를 제거하기 위한 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 주차 브레이크는 정지상태의 차량을 움직이지 못하게 손이나 발에 의해 작동되는 장치로, 운전자가 수동으로 주차 브레이크의 레버를 작동시키면 풀리가 맞물려 회전하게 되어 풀리에 연결된 케이블이 당겨져 주차 브레이크를 작동시킴으로써 정지되어 있는 차량이 외부 힘으로 인해 움직이지 않도록 하고, 만일 오르막길에 차량이 주차되어 있더라도 미끄러지지 않도록 한다.

그러나, 이러한 수동식 주차 브레이크는 운전자가 적절한 힘으로 주차 레버를 당겨야 하는 불편함이 있고, 주차 레버의 작동반경이 커서 차량의 실내 공간 활용도가 떨어지는 단점이 있다.

이러한 수동식 주차 브레이크의 단점을 해결하기 위해 최근에는 주차 브레이크의 작동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(EPB:Electronic Parking Brake) 시스템이 개발되었다. 전자식 주차 브레이크 시스템은 수동식 주차 브레이크 시스템을 그대로 유지하면서 모터가 장착된 별도의 엑츄에이터를 구동시켜 주차 브레이크와 연결된 케이블을 당겨주는 케이블 풀러 방식(Cable Puller System)으로 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도 간단한 스위치 조작을 통해 자동으로 주차 브레이크를 작동(apply) 또는 해제(release)시키도록 하고 있다. 이러한 전자식 주차 브레이크 시스템은 차량 출발 시 별도의 주차 브레이크 조작이 필요 없으며, 또한 오르막길에서 정차 후 출발 시 차량이 뒤로 밀리는 현상도 방지할 수 있다.

그러나, 종래 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크의 해제 시 케이블에 임의의 힘(force)이 발생하면 휠 드래그(Wheel Drag)가 발생하여 차량 성능 저하가 생기는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 주차 브레이크의 해제 시 발생하는 휠 드래그를 제거할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템은 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 구동하는 모터; 상기 모터의 구동에 의해 당겨지거나 이완되어 주차 제동력을 확보하거나 해제하는 주차케이블; 상기 주차 브레이크의 해제 시 상기 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 힘의 센서 값에 기초하여 상기 주차 브레이크의 해제 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 고정시키는 마그네트;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 고정된 힘의 센서 값을 최종 해제 포인트로 하여 상기 감지된 힘의 센서 값이 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지난 후 소정시간 이상 일정한 값을 유지하는 경우 최종 해제 목표 구간이라고 판단하고 상기 주차 브레이크의 해제 동작을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 소정시간은 50㎳ 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법은 전자식 주차 브레이크의 해제 시 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 감지하고; 상기 감지된 힘의 센서 값이 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지났는가 판단하여 상기 힘의 센서 값이 상기 1차 해제 목표 값을 지난 경우 상기 힘의 센서 값이 상기 1차 해제 목표 값을 지난 후 소정시간 이상 일정한 값을 유지하였는가 판단하고; 및 상기 힘의 센서 값이 상기 1차 해제 목표 값을 지난 후 상기 소정시간 이상 일정한 값을 유지한 경우 상기 주차 브레이크의 해제 동작을 정지시키는 것;을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크의 시스템 구성도이다.

도 1에서, 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템은 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 구동하는 모터(1)와, 모터(1)에 연결된 다단의 기어(2)와, 다단의 기어(2)에 기계적으로 링크된 기어휠(3)과, 기어휠(3)의 내주면에 일체로 고정되어 있는 중공 형태의 스크류 너트(4)와, 스크류 너트(4)의 내주면에 기어 결합되어 기어휠(3)의 회전에 따라 축방향으로 이동하는 스핀들(5)과, 기어휠(3)을 중심으로 스핀들(5)의 아웃렛 방향(주차케이블의 작동방향)에 연결된 주차케이블(6)과, 주차케이블(6)이 연결된 스핀들(5)의 외주면에 고정되어 브레이크 작동 시 잡아 당겨질 때 스핀들(5)이 과도하게 잡아 당겨져 회전하는 것을 방지하는 스토퍼부재(7)를 포함한다.

또한, 기어휠(3)과 스토퍼부재(7) 사이에는 모터(1)의 구동으로 기어휠(3) 및 스크류 너트(4)의 회전에 의해 주차케이블(6)을 당기거나 이완시켜 주는 힘을 조절하는 제1 및 제2스프링(8,9)을 설치하고, 제2스프링(9)의 후단에는 주차 브레이크의 해제 시 제1 및 제2스프링(8,9) 인장 이후 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값을 고정하는 위치에 마그네트(10)를 고정시킨다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 블록도로서, 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 운전자가 조작하는 스위치(20)와, 스위치(20)의 조작을 통해 주차 브레이크를 작동시키거나 주차 브레이크의 작동을 해제시키기 위한 제어신호를 모터(1)에 출력하는 제어부(22;ECU)와, 모터(1)의 구동에 따른 주차 브레이크의 작동 또는 해제 시 주차케이블(6)에 발생하는 힘(EPB force)의 센서 값(AD값)을 감지하는 감지부(24)를 포함한다.

제어부(22)는 주차 브레이크의 해제 시 제1 및 제2스프링(8,9) 인장 이후 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값 고정 구간을 최종 해제 포인트로 하여 감지부(24)로부터 입력되는 힘의 센서 값(AD값)이 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지난 후 대략 50㎳의 소정 시간 동안 일정한 값을 유지하는 경우 최종 해제 목표 구간이라고 판단하여 주차 브레이크의 해제 동작을 정지시킴으로써 주차 브레이크의 해제 시 발생할 수 있는 휠 드래그를 제거하도록 제어한다. 아울러 최종 해제 목표 구간 판단 시 50ms 이상의 소정 시간 동안 일정한 값을 유지하였는지 판단하는 것도 가능하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어동작 순서를 나타낸 흐름도이다.

도 3에서, 운전자가 주차 브레이크의 작동을 위해 스위치(20)를 누르면 제어부(22)는 스위치(20)가 온 되었는가를 판단하여(100), 스위치(20) 온인 경우 주차 브레이크를 작동시키기 위해 모터(1)를 구동시킨다.

모터(1)의 구동에 의해 다단의 기어(2)가 회전하고, 이 다단의 기어(2)에 맞물려서 기어휠(3)이 회전한다. 따라서 기어휠(3)의 내주면에 일체로 형성된 중공 형상의 스크류 너트(4)가 회전하면서 그 내부에 나사 결합된 스핀들(5)이 이동하여 스핀들(5)의 일단 즉, 기어휠(3)을 중심으로 아웃렛 방향(주차케이블이 작동하는 방향)에 연결된 주차케이블(6)이 잡아 당겨지면서 주차 브레이크가 작동하여 주차 제동력을 확보한다(102).

이후, 운전자가 주차 브레이크의 작동 해제를 위해 스위치(20)를 다시 누르면 제어부(22)는 스위치(20)가 오프 되었는가를 판단하여(104), 스위치(20) 오프인 경우 주차 브레이크를 해제시키기 위해 모터(1)를 반대 방향으로 구동시킨다.

모터(1)의 구동에 의해 스크류 너트(4)가 주차 브레이크의 작동 시와 반대 방향으로 회전하면서 주차케이블(6)이 아웃렛 방향으로 밀려나게 되고, 이에 따라 주차 브레이크의 작동이 해제되어 주차 제동력을 해제한다(106).

주차 브레이크의 해제 시 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값(AD값)을 감지부(24)에서 감지하여 제어부(22)에 입력하고(108), 제어부(22)는 감지부(24)로부터 입력되는 힘의 센서 값(AD값)이 도 4에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지났는가를 판단한다(110).

단계 110의 판단결과, 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값(AD값)이 1차 해제 목표 값을 지나지 않은 경우에는 단계 106으로 피드백하여 주차 브레이크의 해제 동작을 계속하고, 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값(AD값)이 1차 해제 목표 값을 지난 경우 제어부(22)는 1차 해제 목표 값을 지난 후 도 4에 도시한 바와 같이, 대략 50㎳의 소정시간 동안 일정한 값을 유지하였는가를 다시 판단한다(112). 이때 50ms 이상의 시간 동안 일정한 값을 유지하였는지 판단하는 것도 가능하다.

단계 112의 판단결과, 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값(AD값)이 1차 해제 목표 값을 지난 후 대략 50㎳의 소정시간 동안 일정한 값을 유지하지 않은 경우에는 단계 106으로 피드백하여 주차 브레이크의 해제 동작을 계속하고, 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값(AD값)이 1차 해제 목표 값을 지난 후 대략 약 50㎳의 소정시간 동안 일정한 값을 유지한 경우 제어부(22)는 최종 해제 목표 구간이라고 판단하고 모터(1)를 정지시켜 주차 브레이크의 해제 동작을 정지시킨다(114).

이는 주차 브레이크의 해제 시 주차케이블(6)에 임의의 힘이 발생하면 휠 드래그가 발생하여 차량 성능이 저하되므로 이를 방지하기 위해 주차케이블(6)에 발생하는 힘의 센서 값이 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지난 후 50㎳의 소정 시간 동안 일정한 값을 유지하는 경우 주차 브레이크의 해제 동작을 정지시킴으로써 주차케이블(6)에 임의의 힘이 발생하기 전에 주차 브레이크의 해제를 제어하는 것이다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 주차 브레이크의 해제 시 발생하는 휠 드래그를 제거하여 차량 성능 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 구동하는 모터;

   상기 모터의 구동에 의해 당겨지거나 이완되어 주차 제동력을 확보하거나 해제하는 주차케이블;

   상기 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 고정시키는 마그네트;

   상기 주차 브레이크의 해제 시 상기 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 감지하는 감지부; 및

   상기 고정된 힘의 센서 값을 최종 해제 포인트로 설정하고 상기 설정된 최종 해제 포인트의 고정 구간을 최종 해제 목표 구간으로 설정하고 상기 감지된 힘의 센서 값이 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지난 후 소정 시간 이상 최종 해제 포인트를 유지하면 상기 최종 해제 목표 구간이라고 판단하고 상기 주차브레이크의 해제 동작을 정지시키는 제어부;를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
2. 삭제
3. 제2항에 있어서,

   상기 소정시간은 대략 50㎳ 인 전자식 주차 브레이크 시스템.
4. 전자식 주차 브레이크의 해제 시 주차케이블에 발생하는 힘의 센서 값을 감지하고,

   상기 주차케이블에서 발생하는 힘의 센서 값이 고정되는 고정 구간의 값을 최종 해제 포인트로 설정하고,

   상기 감지된 힘의 센서 값이 미리 정해진 1차 해제 목표 값을 지났는가 판단하여 상기 힘의 센서 값이 상기 1차 해제 목표 값을 지난 경우 상기 힘의 센서 값이 상기 1차 해제 목표 값을 지난 후 소정시간 이상 일정한 값을 유지하였는가 판단하고; 및

   상기 힘의 센서 값이 상기 1차 해제 목표 값을 지난 후 상기 소정시간 이상 상기 최종 해제 포인트를 유지하면 최종 해제 목표 구간으로 판단하고 상기 주차 브레이크의 해제 동작을 정지시키는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.

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